Тайны, догадки, прозрения (Из истории физиологии) - Яновская Минионна Исламовна (книга бесплатный формат txt) 📗
С периферии — в данном случае от нервных рецепторов среднего уха, где находится управление равновесием, — в центральную станцию по афферентным проводам приходит тревожный сигнал: нарушена функция равновесия, надо ее восстановить. Начинаются поиски наиболее устойчивого положения тела, совершается множество мучительных ошибок, и всякий раз в кору мозга приходит сигнал: не то, не так, эффект не достигнут; а в ответ из мозга приказ за приказом: ищи дальше, ищи дальше…
Наконец наступает долгожданный момент — безногий делает по палате первые шаги, костыли не разъезжаются, кое-как удерживается равновесие. В мозг мчится информация: приспособился, утраченная функция восстанавливается, программа осуществляется, и результаты действия отвечают намеченным.
А теперь допустим, что рефлекторная дуга действительно всего лишь дуга; состоит она из трех элементов: стимул, который по чувствительным нервам передается в мозг, переработка головным мозгом стимула в двигательную реакцию и ответная реакция, завершающаяся движением. И никакого четвертого звена нет. Как бы выглядел наш безногий инвалид в свете такого учения? Так бы навеки остался прикованным к постели. Никогда бы ему не научиться ходить, ни даже на самых замечательных костылях! Потому что кора мозга «не знала» бы ни о самом нарушении функции, ни о том, в каком направлении надо действовать, ни о том, достигнута ли цель.
Человек или животное погибали бы от малейших повреждений или изменений жизненных условий — они не могли бы к ним приспособиться.
Почему при нарушении какой-либо функции весь организм мобилизуется и действует в одном направлении — восстановления этой функции? Почему человек или животное в состоянии обнаружить ошибку в поведении и исправить ее? Почему из многих предметов мы опознаем тот, который нам нужен? Почему, когда мы говорим длинную фразу, слова в ней не «разбегаются» по пути и смысл бывает тот, какой мы в нее вкладываем, а если оговариваемся — тут же исправляем ошибку?..
Потому что акцептор результатов действия, образующийся до совершения самого действия, всегда стоит на страже целесообразности всего, что мы сознательно или бессознательно совершили. Потому что обратная афферентация всегда сигнализирует о том, что именно мы совершили или чего не смогли совершить.
Вот каким образом в действительности «сам себя регулирует» функционирующий организм — при помощи замкнутой системы между нервным центром и периферией.
Обратная афферентация — обязательный конечный этап любого поведенческого акта, последнее звено в любом рефлексе.
И к чему же привело установление этого факта? Оставим в стороне кибернетику, немыслимую без обратных связей, о ней будет рассказано в конце книги; физиологам же она дала новый принцип, сформулированный академиком Анохиным.
«Поведение целостного организма развивается не по линейной схеме дуги рефлекса, а по четко отграниченным этапам: одни из них опережают развитие рефлекторного действия (формирование цели, „акцептор действия“), другие замыкают информацию о результатах уже совершившегося (обратная афферентация, сличение результатов с заданным). Это нелинейное динамическое образование и было названо функциональной системой».
Новый принцип дал ключ к пониманию механизма любой деятельности человека или животного, он лежит в основе всей деятельности центральной нервной системы и обязателен для всех физиологических процессов живого организма. И он позволяет расшифровать определение Павлова, что организм — система «…сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляющая и даже совершенствующая…»
Ни десять лет назад, когда Петр Кузьмич рассказывал мне о работах своей лаборатории, ни, пожалуй, теперь так до конца и не удалось установить — что же представляет собой акцептор результатов действия: какую-либо специальную группу клеток или связей коры головного мозга — или периодически возникающую функцию ее? Каков механизм деятельности «контролера», на каких физиологических законах основан он?
Не подлежит сомнению факт его существования и незаменимая роль в функциональной системе организма. Как не подлежит сомнению, что система эта — саморегулирующаяся, с первых моментов жизни тончайшим образом приспособленная к условиям своего существования.
…Это была еще одна тайна, вырванная Анохиным и его сотрудниками у природы. Новую теорию Петр Кузьмич назвал «системогенезом» — происхождением систем.
Тридцать пять лет исследований и наблюдений показали: не отдельные органы, а целые системы формируются у зародышей. В круг наблюдений включили детенышей курицы, грача, морской свинки, кошки, обезьяны, а за развитием человеческого ребенка следили с двух половиной месяцев существования плода.
Смотрите, вот грачонок; пять минут назад он вылупился из яйца, беспомощным, голым, слепым. А сейчас он уже поднимает голову и широко раскрывает клюв. Чтобы выжить — нужно есть, чтобы есть — уметь поднимать голову и открывать рот. Грачонок вовсе не все время сидит с раскрытым клювом — авось что-нибудь перепадет! Он раскрывает его только на звук «ка-ар-р-р», на легкое дуновение ветра от материнских крыльев, на покачивание гнезда, когда кто-либо из родителей прилетает в него.
Нужно выжить — грачонок этого не «понимает», просто он так «запрограммирован» природой. Потому-то к моменту появления на свет у него развиты как раз те клетки слухового аппарата, которые воспринимают крик матери; и как раз те мышцы шеи, клюва, крыльев, лапок и все нервные связи, которые позволяют ему сесть в гнезде, поднять голову, раскрыть клюв, проглотить еду. Развита система, необходимая для выживания. Не органы даже целиком, а избирательно те их части, какие нужны в первые же минуты жизни. Все остальное недоразвито и формируется впоследствии.
У цыпленка другие условия существования: ему не приходится сидеть в гнезде и ждать, когда заботливая мать принесет и вложит в рот червячка или мушку — глотай, и только! Цыпленок сразу после рождения самостоятельно должен клевать корм; чтобы клевать, надо уметь стоять на ногах, не только стоять — бегать за рассыпавшейся крупой, хватать крупинки, пока братья и сестры не расхватали. Цыпленок рождается покрытый теплым пухом и, едва освободившись от яичной скорлупы, вскакивает на ноги. У новорожденного цыпленка тоже развиты определенные системы, — совсем не те, что у грача.
«Пригонка» функциональной зрелости применительно к среде обитания поразительна у кенгуру. Детеныши рождаются совершенно «недоразвитыми» на тринадцатый день после зачатия. Однако те клеточные элементы их нервной системы, которые обеспечивают быстрое движение передних лапок, готовы к действию. Детеныши перебираются в сумку матери, где и дозревают окончательно.
В жизни людей и животных немало критических моментов, но самый критический — момент рождения. Подготовка к нему начинается в раннем развитии зародыша, чтобы новорожденный, «выйдя в свет», встретил его во всеоружии, чтобы сразу же мог приспособиться к разнообразию среды, в которой именно ему предстоит жить.
В этом и заключается биологический смысл эмбрионального периода развития. Не будь такой заведомой подготовки, ни один новорожденный — от червя до человека — не избежал бы моментальной гибели.
Кстати, о человеке — о человеческом детеныше. Его подготовка длится долго, целых девять месяцев. И за это время во чреве матери развивается наиважнейшая способность: сосать молоко. Вся система — нервы, мышцы, — необходимая для акта сосания, ко дню рождения сформирована; так что уменье сосать — врожденное.
Попробуйте дать младенцу в самую первую кормежку вместо молока пососать аскорбиновую кислоту. Он тут же попытается вытолкать изо рта соску — «толкательная» система у него тоже врожденная. Но не в том суть; и даже не в том, что «система гримасы неудовольствия» тоже у малыша готовая. Загадочным было другое: откуда эта кроха знает, что ей положено глотать молоко и какой у молока вкус? Аскорбиновая кислота — кислая, молоко — сладковатое; на каких «познаниях» строится механизм выплевывания или выталкивания аскорбинки? Ведь еще ни разу в жизни ребенок не пробовал молока! Объяснить это явление развитием или недоразвитием каких-либо мышц или нервов явно нелепо. Так в чем же секрет узнавания?
